Разработаны наночастицы, которые перестраиваются по команде

Разработка поможет создаваь умные материалы, которые быстро меняют цвет и другие свойства. Исследование опубликовано в журнале Nature Chemical Engineering.

Исследователи из Мичиганского университета и Университета Индианы разработали наночастицы, которые по команде могут менять конфигурацию и перестраиваться в различные организованные структуры. Такой подход может привести к созданию «умных» материалов и покрытий, способных переключаться между оптическими, механическими и электронными свойствами.

В ходе исследования ученые поместили наночастицы в крошечные жидкостные каналы в микрофлюидной проточной ячейке. Это устройство позволило исследователям вводить в ячейку различные жидкости, одновременно наблюдая за смесью под электронным микроскопом.

Используемые наночастицы притягиваются друг к другу, но с помощью электростатического отталкивания ученые разделяли их, позволяя образовывать упорядоченные структуры.

Наночастицы, представляющие собой кубики из золота, либо идеально выстраивались в аккуратный кластер, либо образовывали более беспорядочную компоновку. Окончательный результат зависел от свойств жидкости, в которой были подвешены блоки, а замена среды заставляла наноблоки быстро переключаться между двумя компоновками.

Наблюдение за перестройкой частиц при смене жидкости

Наночастицы слишком малы, чтобы манипулировать ими вручную, но этот подход может помочь инженерам научиться перестраивать другие наночастицы, изменяя их среду. Ученые провели компьютерное моделирование, которое позволило определить силы, ответственные за взаимодействие и объединение частиц.

Мы считаем, что теперь у нас достаточно хорошее понимание физических процессов, чтобы предсказать, что произойдет, если мы используем частицы другой формы или из другого материала.

Тим Мур, научный сотрудник кафедры химической инженерии Университета Мичигана и соавтор исследования

Принцип переключения наночастиц, например, помогает хамелеонам менять цвет, адаптируясь к среде. В коже этих животных изменяются расстояния между нанокристаллами. Создание управляемых наночастиц открывает, в том числе, возможность для проектирования материалов с подобными свойствами.


Читать далее:

«Ртутная бомба» несется реками Арктики и угрожает миллионам людей

Редкое событие: скоро в небе будет видно «двойное» суперлуние

Нейросеть для создания видео теперь бесплатная: на что она способна

Иллюстрация на обложке: Yaxu Zhong et al., Nature Chemical Engineering

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Чрезвычайно молодую планету нашли у звезды с «кривым» диском
Космос
Предложен способ навигации дронов без GPS: по «отпечаткам рельефа»
Новости
Ученые раскрыли тайну гигантских черных дыр ранней Вселенной
Космос
Microsoft и Atom Computing выпустят коммерческий квантовый компьютер в 2025 году
Новости
Создан робот-голубь, который летает как настоящая птица
Наука
На страницах тысячелетнего Голубого Корана нашли скрытый текст
Наука
Уязвимость ИИ: типы атак LLM-injection и способы защиты от них
Технологии
Intel случайно упомянула о планах по разработке ИИ-ускорителя
Новости
S.T.A.L.K.E.R. 2: Heart of Chornobyl вышел спустя 15 лет: цены, патчи, бесплатный контент и концовка
Новости
Посмотрите, как прототип космоплана Aurora разогнали до 1,1 Маха 
Новости
Российских айтишников обяжут преподавать в вузах: кого это коснется
Новости
Киберспорт в России сегодня: плюсы и минусы разных бизнес-моделей
Мнения
Одинокого дельфина нашли в Балтийском море: он «разговаривает» сам с собой
Наука
Физики обнаружили сразу три формы хаоса
Наука
Российского хакера экстрадировали в США за создание вируса-вымогателя
Новости
Ученые впервые раскрыли форму короны черной дыры
Космос
Названы сроки запуска аналога Apple Pay в России
Новости
В России придумали, как искать телефонных мошенников по голосу
Новости
Лазерную связь в космосе предложили использовать, чтобы фотографировать черные дыры
Космос
Чат-бот Google научили запоминать пользователей
Новости